DE10249689A1 - Verfahren zur Ansteuerung des Antriebs eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung des Antriebs eines Kraftfahrzeugs mittels eines Motorsteuergeräts, eines Getriebesteuergeräts und einer Auswertungseinheit zum Ermitteln eines Soll-Motormoments und eines Gangs. In der Auswertungseinheit ist ein Kennlinienfeld mit verschiedenen Soll-Zugkraftkurven und Gangkurven gespeichert, aus dem ein erstes Soll-Motormoment und der Gang abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden. Ein und demselben Leistungswunsch wird zunächst eine Schar von verschiedenen Soll-Zugkräften zugeordnet und abhängig von weiteren Parametern eine aus der Soll-Zugkräfte-Schar eindeutige Soll-Zugkraft ausgewählt, die als Eingangssignal für das Kennlinienfeld verwendet wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung des Antriebs eines Kraftfahrzeugs.
  • Eine Getriebesteueeinheit für ein derartiges Verfahren ist insbesondere in Form eines eigenständigen Getriebesteuergeräts seit langem bekannt. Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die EP 0 471 102 B1 hingewiesen. Zur Gangwechselsteuerung werden hierbei sogenannte Schaltkennlinien im Getriebesteuergerät abgespeichert, die abhängig von der Getriebeabtriebsdrehzahl und von der Fahrpedalstellung einen bestimmten Gang fest vorgeben. Die Getriebeabtriebsdrehzahl ist ein Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrpedalstellung korrespondiert direkt mit der Motorlast bzw. mit dem abgegebenen Soll-Motormoment, wenn wie beim Stand der Technik das Fahrpedal direkt die Stellung eines Drosselklappenwinkels vorgibt. Für verschiedene Fahrsituationen, wie z. B. Bergfahrt oder Sportprogramm, werden verschiedene Schaltkennlinienfelder abgespeichert. Dies erfordert zum einen eine hohe Speicherkapazität (für derzeit bis zu 20 Schaltkennfelder) in den Steuergeräten als auch einen hohen Abstimmungs und Wartungsaufwand bei der Entwicklung und Serienbetreuung von Fahrzeugen mit elektronisch gesteuerten Automatikgetrieben.
  • Aus der DE 101 17 162 A1 ist ein elektronisches Getriebesteuergerät zur Gangwechselsteuerung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Ein elektronisches Getriebesteuergerät ist mit einem elektronischen Motorsteuergerät, z. B. in Form eines gemeinsamen Steuergeräts und/oder in Form einer gemeinsamen Datenbusleitung, verbunden. Das Getriebesteuergerät ermittelt das einer vorgegebenen Soll-Zugkraft zugehörige Soll-Motormoment bei vorliegendem Gang und fordert dieses Soll-Motormoment z.B. von dem Motorsteuergerät an. Die Soll-Zugkraft wird beispielsweise über die Fahrpedalstellung oder über Regelsysteme z. B. zur Brems- und/oder Fahrgeschwindigkeitsregelung ermittelt. Die oben genannte Schrift beschreibt ein Verfahren, bei dem der Zusammenhang zwischen Betriebspunkt des Fahrzeugs und zugehöriger Übersetzung eines Automatikgetriebes nicht in Form der sogenannten Schaltkennlinien abgelegt ist, sondern im Sinne eines Antriebsmanagements zwischen Motor und Getriebe auf Basis der vom Fahrer über das Fahrpedal oder der. von einem kraftfahrzeuginternen anderen Regelsystem (Bremsregelsystem, (abstandsgeregelter) Tempomat, usw.) angeforderten Zugkraft eingeregelt wird.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Ansteuerung des Antriebs eines Kraftfahrzeugs noch weiter zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung des Antriebs eines Kraftfahrzeugs mittels eines Motorsteuergeräts zum Einstellen eines vorgegebenen Soll-Motormoments und eines Getriebesteuergeräts zum Ein stellen eines vorgegebenen Gangs und einer Auswertungseinheit zum Ermitteln des Soll-Motormoments und des Gangs, wobei in der Auswertungseinheit ein Kennlinienfeld mit verschiedenen Soll-Zugkraftkurven und Gangkurven gespeichert ist. Aus dem Kennlinienfeld werden ein erstes Soll-Motormoment und der Gang abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Dabei wird eine Soll-Zugkraft abhängig von einem Leistungswunsch ausgewählt. Durch eine erste Steuereinheit ist ein und demselben Leistungswunsch zunächst eine Schar von verschiedenen Soll-Zugkräften zugeordnet und wird für ein und denselben Leistungswunsch abhängig von weiteren Parametern eine aus der Soll-Zugkräfte-Schar eindeutige Soll-Zugkraft ausgewählt, die als Eingangssignal für das Kennlinienfeld verwendet wird.
  • Das Motorsteuergerät und das Getriebesteuergerät stellen im Unterschied zum Stand der Technik lediglich das ihnen vorgegebene Soll-Motormoment und den vorgegebenen Gang ein. In der erfindungsgemäßen Auswertungseinheit werden diese beiden vorgegebenen Eingangssignale ermittelt. Diese Auswertungseinheit kann ein eigenständiges Steuergerät sein, oder in einem bereits vorhanden Steuergerät integriert sein. In der Auswertungseinheit ist ein bereits bekanntes Kennlinienfeld mit verschiedenen Soll-Zugkraftkurven und Gangkurven abgelegt, aus dem in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer eindeutig bestimmten Soll-Zugkraftkurve ein Soll-Antriebsmoment und ein Gang hervorgehen. Bei vorgegebenem Gang resultiert das erste Soll-Motormoment aus dem Soll-Antriebsmoment. Das erste Soll-Motormoment kann mit dem vorgegeben Soll-Motormoment für das Motorsteuergerät identisch sein. Die Gangkurven beschreiben im Hinblick auf die Leistung die maximal mögliche Zugkraft in den einzelnen Gängen. Die maximale Soll-Zugkraftkurve ist durch die maximale Kurbelwellenleistung des Motors in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gegeben. Erfindungsgemäß wird nun in der ersten Steuereinheit in Abhängigkeit von ein und demselben Leistungswunsch eine Schar von verschiedenen Soll-Zugkräften zugeordnet. Eine eindeutige Zuordnung eines einzigen Leis tungswunsches zu einer einzigen Soll-Zugkraft ist nicht gegeben. Der Leistungswunsch wird z. B. über die Fahrpedalstellung oder über Regelsysteme (z. B. Brems- und/oder Fahrgeschwindigkeitsregelsysteme) ermittelt. Für die eindeutige Zuordnung werden in der ersten Steuereinheit bei Vorliegen eines bestimmten Leistungswunsches weitere Parameter ausgewertet, wie zum Beispiel Fahrverhalten und/oder Umgebungssituation und/oder Fahrprogramm und/oder Umweltbedingungen und/oder Verbrauchsanforderungen, um aus der Soll-Zugkräfte-Schar eine eindeutige Soll-Zugkraft auszuwählen. Durch diese Vorauswahl wird eine für die Ansteuerung des Antriebs besonders geeignete Soll-Zugkraft ausgewählt.
  • Vorteilhafterweise findet bei einem auf Grund der ausgewählten Soll-Zugkraft vorgegebenen Gang mittels einer zweiten Steuereinheit in der Auswertungseinheit unter Einbeziehung weiterer Parameter eine Veränderung des ersten Soll-Motormoments statt, wobei das veränderte Soll-Motormoment als vorgegebenes Soll-Motormoment dem Motorsteuergerät als Eingangssignal dient. Dadurch kann das aus dem Kennlinienfeld bestimmte erste Soll-Motormoment in Abhängigkeit des ebenfalls bereits ausgewählten Gangs zu einem im Hinblick auf die verwendeten Parameter verbesserten Soll-Motormoment führen. Die Parameter können bspw. mit denen zur Auswahl der eindeutigen Soll-Zugkraft identisch sein. Ist beispielsweise ein Winterfahr-Programm aktiviert, soll eine Soll-Motormomenten-Reduzierung vorgenommen werden.
  • Vorteilhafterweise werden die Gangkurven im Kennlinienfeld der Auswertungseinheit unter Einbeziehung weiterer Parameter verändert. Jede Gangkurve im Kennlinienfeld stellt eine optimale leistungsorientierte Kurve für jeden einzelnen Gang dar. Bei der Lage dieser Gangkurven kann es vorkommen, dass bspw. bei einer besonderen Umgebungssituation der ausgewählte Gang eine maximale Leistung liefert, aber im Hinblick auf die Akustik oder eine andere Anforderung des Fahrzeugs ein anderer Gang geeigneter wäre.
  • Aus diesem Grund werden die Gangkurven in Abhängigkeit weiterer Parameter variabel verändert, um für jeden Betriebszeitpunkt den (nicht unbedingt leistungsorientierten) optimalen Gang für die Getriebesteuerung zur Verfügung zu stellen. Die Parameter können bspw. mit den Parametern zur Auswahl der eindeutigen Soll-Zugkraft identisch sein.
    •
  • In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
  • 1 ein schematisiertes Blockschaltbild zur Ansteuerung des Antriebs eines Kraftfahrzeugs und
  • 2 eine detailliertere Darstellung des Kennlinienfelds in der Auswertungseinheit.
  • Die Ansteuerung des Antriebs wird durch die Auswertung des Leistungswunsches, in dem vorliegenden Fall eines Signals der Fahrpedalstellung W PED, vorgenommen. Dieses Signal kommt aus einer Gas- und/oder Bremspedaleinheit 1 und dient als Eingangssignal für eine Auswertungseinheit B. In der erfindungsgemäßen Auswertungseinheit 8 ist eine erste Steuereinheit 3 enthalten, die die Fahrpedalstellung W_PED als Eingangssignal erhält. In der Steuereinheit 3 werden zunächst ein und derselben Fahrpedalstellung W_PED eine Schar von Soll-Zugkräften ZK zugeordnet. Abhängig von weiteren Parametern PAR1, die ebenfalls Eingangssignale der Steuereinheit 3 sind, wird für ein und dieselbe Fahrpedalstellung eine aus der Soll-Zugkräfte-Schar ZK eindeutige Soll-Zugkraft ZKK ausgewählt, die als Eingangssignal für ein Kennlinienfeld 4 verwendet wird, das ebenfalls in der Auswertungseinheit 8 enthalten ist.
  • Die 2 zeigt ein detailliertes Kennlinienfeld 4. Darin sind verschiedenen Soll-Zugkraftkurven F100%, F80%, F60% und F20% und Gangkurven Fmax1.Gang bis Fmax6.Gang gespeichert. Bei einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v1 und einer eindeutig bestimmten Soll-Zugkraft ZKK=F80% erhält man ein Soll-Antriebsmoment MA1. Ebenfalls aus der Kennlinie kann der dazugehörige Gang anhand der Gangkurven ausgewählt werden. In diesem Beispiel würde bei einer leistungsoptimierten Auslegung der Gangkurven der 3. Gang gewählt werden. In Abhängigkeit verschiedener Parameter PAR3 (vgl. auch 1) können die Gangkurven im Kennlinienfeld 4 der Auswertungseinheit 8 verändert werden. 2 zeigt für den 3. Gang eine Gangkurve Fopt3.Gang, die zu einer optimalen akustischen Auswertung führt. Im vorliegendem Betriebspunkt x (v1, F80%) würde in diesem Fall der 2. Gang anstelle des 3. Gangs ausgewählt werden.
  • Mit einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v1 und der zuvor ausgewählten Soll-Zugkraft ZKK als Eingangssignale werden, wie in 1 dargestellt ist, ein erstes Soll-Motormoment M und ein Gang G nach einem bereits bekannten Verfahren ermittelt. Das Ausgangssignal zur Bestimmung des Gangs G ist gleichzeitig das Eingangssignal für das Getriebesteuergerät 7 zum Einstellen des vorgegebenen Gangs G. Das erste Soll-Motormoment M kann auf Grund des durch die ausgewählte Soll-Zugkraft ZKK vorgegebenen Gangs G in einer zweiten Steuereinheit 5. in der Auswertungseinheit 8 unter Einbeziehung weiterer Parameter PAR2 verändert werden. Als Ausgangssignal liefert die Steuereinheit ein Soll-Motormoment M_s, das dem Motorsteuergerät 6 als Eingangssignal zur Verfügung gestellt wird. Das Motorsteuergerät stellt das vorgegebene Soll-Motormoment M_s ein.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, kann die Ansteuerung des Antriebs gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbessert werden, da eine Vielzahl weiterer Parameter für eine optimale Ansteuerung herangezogen werden.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Ansteuerung des Antriebs eines Kraftfahrzeugs mittels eines Motorsteuergeräts (6) zum Einstellen eines vorgegebenen Soll-Motormoments (M_s) und eines Getriebesteuergeräts (7) zum Einstellen eines vorgegebenen Gangs (G) und einer Auswertungseinheit (8) zum Ermitteln des Soll-Motormoments (M_s) und des Gangs (G), wobei in der Auswertungseinheit (8) ein Kennlinienfeld (4) mit verschiedenen Soll-Zugkraftkurven und Gangkurven gespeichert ist, aus dem ein erstes Soll-Motormoment (M) und der Gang (G) abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) ermittelt werden, wobei eine Soll-Zugkraft (ZKK) abhängig von einem Leistungswunsch (W_PED) ausgewählt wird, wobei durch eine erste Steuereinheit (3) ein und demselben Leistungswunsch (W_PED) zunächst eine Schar von verschiedenen Soll-Zugkräften zugeordnet ist und für ein und denselben Leistungswunsch (W_PED) abhängig von weiteren Parametern (PAR1) eine aus der Soll-Zugkräfte-Schar eindeutige Soll-Zugkraft (ZKK) ausgewählt wird, die als Eingangssignal für das Kennlinienfeld (4) verwendet wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem auf Grund der ausgewählten Soll-Zugkraft (ZKK) vorgegebenen Gang (G) mittels einer zweiten Steuereinheit (5) in der Auswertungseinheit (8) unter Einbeziehung weiterer Parameter (PAR2) eine Veränderung des ersten Soll-Motormoments (M) stattfindet, wobei das veränderte Soll-Motormoment als vorgegebenes Soll-Motormoment (M_s) dem Motorsteuergerät als Eingangssignal dient.
  3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangkurven im Kennlinienfeld (4) der Auswertungseinheit (8) unter Einbeziehung weiterer Parameter (PAR3) verändert werden.
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